[发明专利]一种卫星移动通信天线的惯导校准方法

权利要求书

1.一种卫星移动通信天线的惯导校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在标准室温环境条件下，将天线放置于水平校准平台上，惯导模块则安装于天线俯仰轴的侧边，并使惯导模块的底面与锅面的中轴线在俯仰方向上的夹角为30°～60°，使得天线锅面在跟踪卫星信号时，惯导模块的倾角保证在-60°～60°范围内；

S2、通电后，天线控制器获取惯导模块中加速度传感器采集的锅面倾角数据，控制方位、横滚以及俯仰三个方向上的电机运动，使所述惯导模块保持水平状态，即惯导模块处于零位状态，然后静态预热10～30分钟，以减少惯导模块温度波动对其性能的影响；

S3、天线控制器获取陀螺传感器采集的在方位、横滚以及俯仰三个方向轴上的零位数据，并采用算术平均滤波法得到陀螺传感器在三个方向上的角速度零位值Gx0、Gy0、Gz0；

S4、方位电机控制天线锅面开始以10°/s的速度连续旋转，天线控制器获取陀螺传感器采集到的天线锅面在方位方向上的角速度数据，然后通过算术平均滤波法处理后得到陀螺传感器所采集到的方位方向上的角速度Gz1；

S5、重复步骤S4的方法，天线锅面依次以20°/s、30°/s、40°/s、……、100°/s的速度旋转，陀螺传感器依次采集到天线锅面在方位方向上的相应角速度Gz2、Gz3、Gz4、……、Gz10；

S6、设定陀螺传感器在方位方向上的采样速度与天线锅面在方位方向上的转动速度的拟合直线关系式（1），其中：n=0、1、2、3、……、10，n为自然数，为天线锅面在方位方向上的转动速度，为陀螺传感器在方位方向上的采样速度，b为拟合直线的截距，k为拟合直线的斜率，且（2），其中：、、的展开式分别为，，，将步骤S3～S5测量得到的一系列数据(Gz0，0)、 (Gz1，10)、(Gz2，20)、……、(Gz10，100)，先后代入公式（2）及公式（1）后得到斜率k和截距b，从而得到陀螺传感器在方位方向上的采样速度与天线锅面在方位方向上的转动速度的拟合直线关系式；

S7、天线控制器将上述拟合直线关系式存储于天线控制器的内部存储单元中，以减小陀螺传感器在方位方向上的采样速度与天线锅面在方位方向上的实际转动速度之间的非线性度影响；

S8、重复步骤S4～S7的方法，分别得到陀螺传感器在横滚方向上的采样速度与天线锅面在横滚方向上的转动速度的拟合直线关系式，以及陀螺传感器在俯仰方向上的采样速度与天线锅面在俯仰方向上的转动速度的拟合直线关系式，并将其存储于天线控制器的内部存储单元中，用于降低陀螺传感器的采样速度与天线锅面实际的转动速度之间存在的误差；

S9、天线控制器根据惯导模块中陀螺传感器的采样速度与天线锅面实际的转动速度分别在方位、横滚以及俯仰三个方向上的拟合直线关系对陀螺传感器在三个方向轴上采集到的采样速度数据进行校准，即当使用陀螺传感器采集在方位、横滚以及俯仰三个方向上的采样速度时，将三个采样速度分别代入上述三个方向上的拟合直线关系式中，计算得出天线锅面在方位、横滚以及俯仰三个方向上的转动速度，该组转动速度即为陀螺传感器校准后在方位、横滚以及俯仰三个方向上的数据结果。

2.如权利要求1所述的一种卫星移动通信天线的惯导校准方法，其特征在于：所述惯导模块包括三轴陀螺传感器和三轴加速度传感器，其中：陀螺传感器用于采集方位电机、横滚电机以及俯仰电机在对应方向轴上工作时的角速度，加速度传感器则用于测量天线锅面在横滚方向、俯仰方向的倾角角度。